WIADOMOŚCI I WYMAGANIA OGÓLNE
INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH
Opracowanie na podstawie:
Henryk Markiewicz  Instalacje elektryczne
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1996
APARATY ELEKTRYCZNE
SPIS TREŚCI
1. DEFINICJE POJ
Ć ......................................................................................................................... 3
1.1. INSTALACJE I OBWODY ELEKTRYCZNE ............................................................................... 3
1.2. URZ
DZENIA I ODBIORNIKI ENERGII ELEKTRYCZNEJ ....................................................... 3
1.3. UZIEMIENIA, ZAGROŻENIE PORAŻENIEM PR
DEM ELEKTRYCZNYM I OCHRONA
PRZECIWPORAŻENIOWA ........................................................................................................ 3
2. UKA
ADY ELEKTROENERGETYCZNYCH SIECI NISKIEGO NAPI
CIA...................................... 5
3. OZNACZENIA ŻYA
PRZEWODÓW ORAZ ZACISKÓW PRZYA

CZENIOWYCH
ODBIORNIKÓW .............................................................................................................................. 7
4. KLASY OCHRONNOŚCI................................................................................................................. 9
5. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA........................................................................................ 10
5.1. WIADOMOŚCI OGÓLNE ......................................................................................................... 10
5.2. OCHRONA PRZED DOTYKIEM BEZPOŚREDNIM ................................................................ 11
5.3. OCHRONA PRZED DOTYKIEM POŚREDNIM ....................................................................... 12
5.3.1. Ochrona przez zastosowanie samoczynnego szybkiego wyłączenia zasilania .............. 12
5.3.1.1. Sieci typu TN ......................................................................................................................... 12
5.3.1.2. Sieci typu TT.......................................................................................................................... 13
5.3.1.3. Sieci typu IT ........................................................................................................................... 15
5.3.2. Ochrona przez zastosowanie urządzeń II klasy ochronności.......................................... 16
5.3.3. Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska ..................................................... 17
5.3.4. ochrona przez zastosowanie nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych. 18
5.3.5. Ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej....................................................... 18
5.4. OCHRONA PRZED DOTYKIEM BEZPOŚREDNIM I POŚREDNIM ....................................... 19
5.4.1. Ochrona przez zastosowanie bardzo niskiego napięcia SELV ....................................... 20
5.4.2. Ochrona przez zastosowanie bardzo niskiego napięcia PELV ....................................... 21
5.4.3. Zastosowanie bardzo niskiego napięcia funkcjonalnego FELV ...................................... 21
2
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
1. DEFINICJE POJ
Ć
1.1. INSTALACJE I OBWODY ELEKTRYCZNE
Napięcie znamionowe instalacji  napięcie, na którym instalacja elektryczna lub jej część została
zaprojektowana i zbudowana.
Obciążalność prądowa długotrwała (przewodu)  maksymalna wartość prądu, który może płynąć
długotrwale przez obwód w określonych warunkach bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury
przewodu.
Obwód instalacji elektrycznej  zespół elementów instalacji elektrycznej wspólnie zasilanych
i chronionych przed przewężeniami wspólnym zabezpieczeniem.
Odbiór odbiorczy  (obwód końcowy)  obwód, do którego są przyłączone bezpośrednio odbior-
niki energii elektrycznej lub gniazda wtyczkowe.
Prąd obliczeniowy obwodu  prąd przewidywany w obwodzie podczas normalnej pracy.
Prąd przeciążeniowy  prąd przetężeniowy powstały w nieuszkodzonym, obwodzie elektrycznym.
Prąd przetężeniowy  dowolna wartość prądu większa od wartości znamionowej; w przypadku
przewodów wartością znamionową jest obciążalność prądowa długotrwała.
Prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego (umowny)  określona wartość prądu powodują-
cego zadziałanie urządzenia zabezpieczającego, określonym czasie, zwanym czasem umownym za-
działania.
Prąd zwarciowy  prąd przetężeniowy powstały - w wyniku bezpośredniego połączenia  ze sobą
lub przez impedancję o pomijalnej wartości  przewodów, które w normalnych warunkach pracy in-
stalacji elektrycznej mają różne potencjały.
Przewód neutralny (zerowy) N  przewód połączony bezpośrednio z punktem neutralnym (ze-
rowym) układu sieci i mogący służyć do przesyłania energii elektrycznej.
Wewnętrzna linia zasilająca  ( wlz ), obwód rozdzielczy  obwód elektryczny zasilający tablice
rozdzielcze ( rozdzielnice ), z których są zasilane obwody odbiorcze.
Złącze instalacji elektrycznej  urządzenie, z którego energia elektryczna jest dostarczana do in-
stalacji elektrycznej.
1.2. URZ
DZENIA I ODBIORNIKI ENERGII ELEKTRYCZNEJ
Urządzenia elektryczne  wszystkie urządzenia i elementy instalacji elektrycznej przeznaczone
do wytwarzania, przekształcania, przesyłania, rozdziału lub wykorzystania energii elektrycznej. Urzą-
dzeniami elektrycznymi są np. maszyny elektryczne, transformatory, aparaty, przyrządy pomiarowy,
urządzenia zabezpieczające, oprzewodowanie, odbiorniki.
Odbiorniki energii elektrycznej  urządzenia przeznaczone do przetwarzania energii elektrycznej
w inną formę energii, np. światło, ciepło, energię mechaniczną i In.
Rozdzielnice i sterownice  urządzenia przeznaczone do włączania w obwody elektryczne, peł-
niące jedną lub więcej z następujących funkcji: sterowanie, zabezpieczenie, łączenie, odłączanie.
Urządzenie przenośne  (przemieszczalne)  urządzenie, które podczas użytkowania może być
z ładownością przemieszczone lub przełączone do innego z
ródła zasilania, w innym miejscu użytko-
wania.
Urządzenie ręczne  urządzenie przenośne przeznaczone do trzymania w ręce podczas jego
użytkowania, przy czym silnik, ( jeżeli jest) stanowi integralną część tego urządzenia.
Urządzenie stacjonarne  (nieprzenośne)  urządzenie nieruchome lub bez uchwytów mające ta-
ką masę, że jego przemieszczenie podczas użytkowania jest trudne lub wręcz niemożliwe.
Urządzenie stałe  urządzenie przytwierdzone do podłoża lub dowolnej innej konstrukcji stałej.
1.3. UZIEMIENIA, ZAGROŻENIE PORAŻENIEM PR
DEM ELEKTRYCZNYM I OCHRONA
PRZECIWPORAŻENIOWA
Niektóre okoliczności związane z zagrożeniem porażeniem prądem oraz działaniami ograniczają-
cymi to zagrożenie powinny ułatwić zrozumienie treści definicji podanych poniżej.
Ziemie (ziemia odniesienia)  przewodząca masa ziemi, o potencjalne przyjętym umownie jako
równy zeru, który nie zmienia się w wyniku przepływu prądów przez uziomy.
Uziom - przedmiot lub zespół przedmiotów metalowych umieszczonych w gruncie, tworzący
elektryczne połączenie przewodzące z ziemią.
3
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
Rezystancja uziemienia  uziomy umieszczone w takich odległościach od siebie, że maksymalny
prąd, jaki może przepływać przez jeden z uziomów nie wpływa w sposób znaczący na zmianę poten-
cjału innych uziomów.
Przewód ochronny PE  przewód stanowiący element systemu ochrony przeciwporażeniowej,
przeznaczony do elektrycznego połączenia ze sobą następujących elementów:
" Części dostępnych przewodzących,
" Części przewodzących obcych,
" Głównej szyny uziemiającej ( zacisku uziemiającego ),
" Uziomu,
" Uziemionego punktu neutralnego z
ródła zasilania lub punktu neutralnego.
Przewód ochronno  neutralny PEN  uziemiony przewód pełniący jednocześnie funkcję przewo-
du ochronnego przewodu neutralnego.
Przewód uziemiający  przewód ochronny łączący główną szynę uziemiającą z uziomem.
Główna szyna uziemiająca (zacisk uziemiający)  szyna przeznaczona do przyłączenia
do uziomu przewodów ochronnych, ochronnych tym przewodów wyrównawczych oraz przewodów
uziemień roboczych.
Połączenie wyrównawcze  elektryczne połączenie części przewodzących dostępnych lub (i)
części przewodzących obcych, dokonane w celu uzyskania wyrównania potencjałów.
Przewód wyrównawczy  przewód ochronny zapewniający wyrównanie potencjałów.
Część czynna  przewód lub część przewodząca urządzenia lub instalacji elektrycznej, która mo-
że pod napięciem w warunkach normalnej pracy instalacji elektrycznej, lecz nie pełni funkcji przewodu
ochronnego; częścią czynną jest przewód neutralny N, lecz nie jest nim przewód ochronny PE ani
ochronno  neutralny PEN.
Część przewodząca dostępna  część przewodząca instalacji elektrycznej, która może być do-
tknięta i która w warunkach normalnej pracy instalacji nie znajduje się pod napięciem, lecz w wyniku
uszkodzenia może się znalez
ć pod napięciem.
Część przewodząca obca  część przewodząca niebędąca częścią instalacji elektrycznej, która
może się znalez
ć pod określonym potencjałem, zazwyczaj pod potencjałem ziemi; zalicza się do ich
metalowe konstrukcje, rurociągi, przewodzące podłogi.
Części jednocześnie dostępne  przewody lub części przewodzące, które mogą być dotknięte
jednocześnie przez człowieka lub zwierzę; mogą nimi być części czynne, części przewodzące dostęp-
ne i obce, przewody ochronne i uziomy.
Napięcie dotykowe  napięcie pojawiające się między częściami jednocześnie dostępnymi
w przypadku uszkodzenia izolacji.
Napięcie dotykowe bezpieczne UL  umowna najwyższa dopuszczalna wartość napięcia dotyko-
wego, które może się długotrwale utrzymywać w określonych warunkach otoczenia.
Dotyk bezpośredni  dotknięcie przez człowieka lub zwierzę części czynnych.
Dotyk pośredni  dotknięcie przez człowieka lub zwierzę części przewodzących dostępnych, któ-
re znalazły się pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji.
Prąd wrażeniowy  prąd przepływający przez ciało człowieka lub zwierzęcia, który może powo-
dować skutki patofizjologiczne.
Porażenie prądem elektrycznym  skutki patofizjologiczne wywołane przepływem prądu elek-
trycznego przez ciało człowieka lub zwierzęcia.
Prąd upływowy  prąd przepływający z obwodu elektrycznego (instalacji elektrycznej) do ziemi
lub od innych części przewodzących obcych w warunkach normalnych.
Prąd różnicowy (prąd resztkowy)  geometryczna suma wartości skutecznej prądów płynących
przez wszystkie przewody czynne w określonym punkcie instalacji elektrycznej.
Wyłącznik przeciwporażeniowy różnicowoprądowy  łącznik samoczynny wyposażony człony
pomiarowy i wyzwalający, wywołujące działanie (wyłączanie) w przypadku wystąpienia prądów różni-
cowych większych od znamionowego prądu wyzwalającego; wyłącznik różnicowoprądowy wysoko-
czuły to wyłącznik o znamionowym różnicowym prądzie wyzwalającym nie przekraczającym 30 mA.
Zasięg ręki  przestrzeń zawarta między dowolnym punktem powierzchni stanowiska, na którym
człowiek zwykle stoi lub się porusza, a powierzchnią, którą może dosięgnąć ręką w dowolnym kierun-
ku bez użycia środków pomocniczych.
Obudowa (osłona)  element konstrukcyjny zapewniający ochronę przed przypadkowym doty-
kiem bezpośrednim części czynnych z dowolnej strony.
Przegroda (ogrodzenie)  element konstrukcyjny zapewniający ochronę przed przypadkowym
dotykiem bezpośrednim części czynnych ze wszystkich ogólnie dostępnych stron.
Bariera (przegroda)  element chroniący przed niezamierzonym dotykiem bezpośrednim części
czynnych, lecz niechroniący przed dotykiem bezpośrednim spowodowanym działaniem rozmyślnym.
4
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
2. UKA
ADY ELEKTROENERGETYCZNYCH SIECI NISKIEGO NAPI
CIA
Elektroenergetyczne sieci zasilające niskiego napięcia mogą być wykonane jako uziemione lub
izolowane względem ziemi. Różna też może być liczba przewodów przewodzących prąd. Sieci uzie-
mione prądu przemiennego mają najczęściej uziemiony punkt neutralny uzwojeń niskiego napięcia
trójfazowych transformatorów obniżających, rzadziej jeden z przewodów fazowych. Uziemienie po-
winno być wykonane możliwie blisko z
ródła zasilania; na ogół ma to miejsce w stacji transformatoro-
wej.
W sieciach izolowanych zasilanych z sieci wysokiego napięcia stosuje się bezpieczniki iskierni-
kowe włączone między punkt gwiazdowy (neutralny) transformatora i ziemię (uziemienie stałe). Bez-
pieczniki te ulegają przebiciu przy znacznym podwyższeniu napięcia tego punktu neutralnego znaczne
ograniczenie napięcia względem ziemi.
W sieciach izolowanych niskiego napięcia jednofazowe doziemienia powodują tylko niewielkie
podwyższenie się napięcia uziemionych elementów urządzeń. Nie zachodzi, zatem konieczność bez-
zwłocznego wyłączenia sieci, choć uszkodzenie powinno być możliwie szybko wykryte, a uszkodzony
obwód lub urządzenie- wyłączone. W sieciach izolowanych są stosowane urządzenia do stałej kontroli
stanu izolacji, sygnalizujące lub wyłączające sieć w przypadku zmniejszenia się rezystancji izolacji
poniżej pewnej nastawionej wartości, jednofazowego doziemienia lub przebicia bezpiecznika iskierni-
kowego.
TN  C TN  S
L1 L1
L2
L2
L3
L3
N
PEN
PE
TN  C  S TT
L1 L1
L2 L2
L3 L3
N N
PE
IT
L1
L2
L3
UKSI
Z
UKSI  urządzenie do kontroli stanu izolacji
5
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
Rozpowszechnione układy (systemy) zasilania i rozdziału energii elektrycznej w zależności od
liczby przewodów czynnych, neutralnych ochronnych przedstawiono w tabeli 2.1.
Sposób połączenia sieci z ziemią przyjęto oznaczać za pomocą 2 4 literowego kodu (tabela 2.2),
przy czym:
" Pierwsza litera (T lub I) określa związek między układem sieci a ziemią,
" Druga litera (N lub T) określa związek między częściami przewodzącymi niepozostającymi
w warunkach normalnej pracy pod napięciem a ziemią,
" Trzecia i czwarta litera (C lub/oraz S) określają układ przewodów neutralnych ochronnych.
Pozostałe litery są skrótami od wyrażeń:
T  terre (franc.)  ziemia,
I  isolate (ang.)  izolować,
C  combine (ang.)  łączyć, wiązać,
S  separate (ang.)  rozdzielać, oddzielać.
Tabela 2.1. Podział sieci ze względu na liczbę przewodów czynnych
Sieci prądu przemiennego  układ jednofazowy Sieci prądu stałego
2-przewodowy (L+N) 2-przewodowy (2 x L)
2-przewodowy (L+PEN) 3-przewodowy (2 x L + M)
3-przewodowy (L+N+PE) 3-przewodowy (2 x L + PE)
Sieci prądu przemiennego  układ trójfazowy
3-przewodowy (3 x L)
4-przewodowy (3 x L + N)
4-przewodowy (3 x L + PE)
4-przewodowy (3 x L + PEN)
5-przewodowy (3 x L + N + PE)
Tabela 2.2. Sposoby uziemienia sieci elektroenergetycznych niskiego napięcia
Pierwsza litera Druga litera Trzecia i czwarta litera Oznaczenie układu sieci
T N C
Bezpośrednie połączenie Bezpośrednie połączenie Funkcje przewodów neu-
jednego punktu (neutral- dostępnych części prze- tralnych i ochronnych pełni
TN-C
nego) układu sieci z zie- wodzących z uziemionym jeden przewód w całym
mią punktem neutralnym ukła- układzie
du sieci
S
Funkcje przewodów neu-
tralnych i ochronnych peł- TN-S
nią oddzielne przewody w
całym układzie sieci
C-S
Funkcje przewodów neu-
tralnych i ochronnych w
TN-C-S
części układu pełni jeden
przewód, a w części ukła-
du oddzielne przewody
T Nie występują TT
I Bezpośrednie połączenie
Wszystkie części będące z ziemią podległych
pod napięciem są izolo- ochronie dostępnych czę-
wane od ziemi lub punkt ści przewodzących nieza-
Nie występują IT
leżnie od uziemienia
neutralny układu sieci jest
połączony z ziemią przez punktu neutralnego układu
impedancję o dużej war- sieci
tości
Wymagane cechy i parametry z
ródeł oraz układów zasilania, jak również konieczne zabezpie-
czenia przed różnorodnymi narażeniami oraz wyposażenie instalacji w a aparaturę i osprzęt mogą być
ustalone ze względu na:
" Przeznaczenie instalacji,
6
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
" Spodziewane wpływy zewnętrzne,
" Kompatybilność wyposażenia instalacji.
Przeznaczenie instalacji, a głównie liczba i rodzaj zainstalowanych odbiorników, liczba obwodów
oraz moc zapotrzebowana pozwalają na określenie podstawowych wymagań dotyczących z
ródeł
układów zasilania. Cechy charakterystyczne z
ródeł i układów zasilania instalacji elektrycznych, wy-
magające ustalenia podczas projektowania instalacji to:
" Rodzaj prądu (stały, przemienny),
" Liczba przewodów i sposób uziemienia sieci,
" Spodziewane wartości prądów zwarcia na zaciskach przyłączeniowych,
" Możliwość warunki dostawy mocy i energii, dotyczące głównie mocy zapotrzebowanej.
Rodzaje wpływów zewnętrznych, ich intensywność oraz sposoby ochrony instalacji i rządzeń
przed narażeniami powodowanymi oddziaływaniami środowiskowymi.
Przez kompatybilność wyposażenia instalacji należy rozumieć zespół charakterystyczny właści-
wości samej instalacji i jej wyposażenia oddziałujących szkodliwie wzajemnie lun oddziałujących
szkodliwie na z
ródła zasilania. Właściwości te, wymagają szczególnego ustalenia, to miedzy innymi:
" Przepięcie w stanach nieustalonych
" Obciążenia o niskich zmianach
" Przetężenie ruchome, powodowane głównie prądami rozruchowymi silników,
" Zawartość wyższych harmonicznych napięciu zasilającym i prądach obciążenia,
" Prądy upływowe do ziemi,
" Spadki i wahania napięcia.
3. OZNACZENIA ŻYA
PRZEWODÓW ORAZ ZACISKÓW PRZYA

CZENIOWYCH
ODBIORNIKÓW
W instalacjach elektrycznych stosuje się przewody o różnorodnym przeznaczeniu. Sposób ozna-
czenia poszczególnych przewodów na schematach elektrycznych powinien być jednoznacznie zrozu-
miały dla projektantów wykonawców instalacji, a różna barwa izolacji żył wielożyłowych kabli powinna
ułatwić poprawny montaż instalacji.
Dotychczas na świecie przewody są wytwarzane o różnych barwach izolacji żył. Dąży się jednak,
w skali międzynarodowej, do jednoznacznego uporządkowania oznaczeń barwami oraz symbolami li-
terowo-cyfrowymi żył, przewodów i kabli, zwłaszcza przewodów wielożyłowych (tabele 3.1 i 3.2).
Tabela 3.1. Barwy izolacji żył przewodów i kabli wielożyłowych przeznaczonych do układania na stałe zasilania
odbiorników ruchomych, wg IEC, CENELEC oraz PN-90/E-05029
Barwa izolacji żył
Liczba żył
Z żyłą ochronną zielono-żółtą 1) Bez żyły ochronnej
2 Czarna (BK) Czarna (BK), jasnoniebieska (BU)
Czarna (BK), jasnoniebieska (BU), brązowa
3 Czara (BK), jasnoniebieska (BU)
(BN)
Czarna (BK), jasnoniebieska (BU), brązowa Czarna (BK), jasnoniebieska (BU), brązowa
4
(BN) (BN), czarna (BK)
Czarna (BK), jasnoniebieska (BU), brązowa Czarna (BK), jasnoniebieska (BU), brązowa
5
(BN), czarna (BK) (BN), czarna (BK), czarna (BK)
W nawiasach podano skróty oznaczeń barw według IEC 757
1) Żyła zielono-żółta jest przeznaczona wyłącznie na przewód ochronny
Przewody ochronne PE oraz ochronno-neutralne PNE muszą mieć barwę żółto-zieloną, widoczną
w sposób jednoznaczny, że jest to przewód dwubarwny. Stosunek powierzchni poszczególnych barw
nie może być mniejszy niż 30:70. Przewody neutralne N oraz przewody środkowe M powinny mieć
barwę jasnoniebieską. Żadna z żył przewodów nie powinna mieś barwy ani żółtej, ani zielonej. Nie
należy również stosować dwubarwnych oznaczeń żył oprócz żółto-zielonej dla przewodów ochron-
nych.
Przewody fazowe i neutralne stosowane w instalacjach wykonywanych przewodami jednożyło-
wymi w rurkach mogą mieć barwę dowolną, z wyjątkiem żółtej oraz zielonej, jak również nie mogą być
przewodami wielobarwnymi. Przewody neutralne N powinny mieć barwę jasnoniebieską, natomiast
przewody ochronne oraz ochronno-neutralne (PE, PEN) muszą być dwubarwne, żółto zielone.
7
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
Przy tworzeniu planów i schematów elektrycznych należy stosować symbole i oznaczenia zrozu-
miałe dla każdego elektryka w dowolnym kraju. Oznaczenia przewodów instalacji elektrycznych oraz
zacisków przyłączeniowych urządzeń i odbiorników elektrycznych, obowiązujące obecnie większości
krajów, zgodne z ustaleniami IEC, podano w tabeli 3.2.
Tabela 3.2. Oznaczenia alfanumeryczne przewodów oraz zacisków przyłączeniowych odbiorników, wg PX-96/E-
01242[85]
Oznaczenia
Rodzaj przewodów Oznaczenia przewo- zacisków przyłączenio-
Rodzaj zasilania
dów wych odbiorników
przewody robocze:
L, L1, L2, L3 U, V, W
-fazowe (liniowe)
Prąd przemienny
N N
-neutralne
przewody robocze:
-biegun dodatni L+ C
-biegun ujemny L- D
Prąd stały
-przewód środkowy M M
przewód ochronny PE PE
przewód ochronno-neutralny w sieci PEN -
prądu przemiennego
przewód uziemiający E E
Prąd stały lub prze-
przewód wyrównawczy CC CC
mienny
uziemiony przewód środkowy M lub FPE lub PER
roboczy L- i przewód ochronny PE
w sieci prądu stałego
8
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
4. KLASY OCHRONNOŚCI
Klasy ochronności Klasa 0 Klasa I Klasa II Klasa III
12345
Symbol Nie ma
" Izolacja jedynie " Izolacja jedynie " Izolacja podwójna " Zasilanie napię-
podstawowa podstawowa lub wzmocniona ciem bardzo ni-
Cechy charaktery- " Brak zacisku " Zacisk ochronny " Brak zacisku
skim w układzie
styczne wykonanie SELV lub PELV
ochronnego do przyłączenia ochronnego
urządzenia
przewodów PE lub
PEN
" Izolowanie stano- " Przyłączenie
wiska przewodu ochron-
Wymagania szcze-
nego PE lub
" Uniemożliwienie
gólnie dotyczące
ochronno-
jednoczesnego
sposobu wykonania nie ma nie ma
neutralnego PEN
ochrony przeciwpo- dwóch różnych
części przewodzą- do zacisku ochron-
rażeniowej
nego
cych
" Izolowanych po- " W pomieszcze- " We wszystkich w " w każdych warun-
mieszczeniach o niach mieszkal- zasadzie po- kach i pomiesz-
izolowanych ścia- nych przystosowa- mieszczeniach i czeniach
nach i podłogach nych i podobnych, warunkach, o ile
bez konstrukcji o tyle wymaganie wymagania
Zakres zastosowa- uziomów natural- szczegółowe doty- szczegółowe doty-
nia nych czące określonych czące określonych
" o obwodzie o zasi- miejsc i pomiesz- miejsc i pomiesz-
lanym z transfor- czeń nie ograni- czeń nie ograni-
matora separacyj- czają stosowania czają stosowania
nego tylko z jed- urządzeń tej klasy urządzeń tej klasy
ochronności ochronności
nym odbiornikiem
Młynki do kawy, su-
szarki do włosów, Zabawki, ręczne
Silniki, rozdzielnice,
golarki, wiertarki i przenośne lampy
Przykłady zastoso- Oprawa naświetle- pralki, chłodziarki,
inne elektronarzę- oświetleniowe, nie-
wania niowa (żyrandole) kuchenki elektrycz-
dzia ręczne stoso- które elektronarzę-
ne, zmywarki
wane na placach dzie ręczne
budowy
9
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
5. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA
5.1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
W zależności od wartości napięć znamionowych z
ródeł zasilania oraz układu pracy sieci rozróżnia się:
" ochronę przed dotykiem bezpośrednim (ochronę podstawową),
" ochronę przed dotykiem pośrednim (ochronę dodatkową),
" ochronę przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim.
 Stare określenia
Ochrona przez
Napięcie
zastosowanie
bezpieczne (1990 r.)
bardzo niskiego
Ochrona przed doty-
Ochrona przed doty-
napięcia SELV,
kiem bezpośrednim
kiem pośrednim
PELV, FELV
Ochronne obniżenie
(ochrona
(ochrona dodatkowa)
napięcia roboczego
podstawowa)
(1968 r.)
Ochrona Ochrona przez
całkowita samoczynne
wyłączenie zasilania
lub sygnalizację
Izolacje
Urządzenia ochronne
Zerowanie
przetężeniowe
Pokrywy
Wyłączniki przeciw-
Sieć TN Urządzenia ochronne
ochronne
porażeniowe Pl
różnicowoprądowe
Uziemienie
Osłony Urządzenia ochronne
ochronne
przetężeniowe
Sieć TT
Wyłączniki P l
Urządzenia ochronne
(wyłączniki PU)
różnicowoprądowe
Ochrona
częściowa
Sieć ochronna
Stała KSI
Przegrody,
Urządzenia ochronne
bariery
Sieć IT
przetężeniowe
Wyłączniki
Odpowiednie
Urządzenia ochronne
przeciwporażeniowe
odległości
różnicowoprądowe
Izolacja
Stosowanie urządzeń
ochronna
Ochrona
II klasy ochronności
dodatkowa
Izolowanie
Izolowanie
stanowiska
stanowiska
Urządzenia
różnicowoprądowe
Zastosowanie nieuziemionych
połączeń wyrównawczych
Separacja
Separacja
odbiornika
odbiorników
Rys. 5.1. Rodzaje i środki ochrony przeciwporażeniowej w urządzeniach i instalacjach elektrycznych niskiego na-
pięcia. KSI  stała kontrola izolacji
10
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
5.2. OCHRONA PRZED DOTYKIEM BEZPOŚREDNIM
Bezpośredni dotyk przez człowieka lub zwierzę części czynnych, pozostających pod napięciem
w normalnych warunkach pracy, może stać się przyczyną wypadku porażenia prądem elektrycznym.
W celu wyeliminowania lub ograniczenia do minimum możliwości wystąpienia takich wypadków,
wszystkie urządzenia i elementy instalacji elektrycznych, o napięciu znamionowym wyższym niż 25V
wartości skutecznej prądu przemiennego lub 60V prądu stałego nietętniącego, powinny mieć właściwą
ochronę przed dotykiem bezpośrednim. Ochrona ta w zależności od rodzaju urządzeń oraz miejsca
ich zainstalowania może być realizowana w różnorodny sposób.
Izolowanie części czynnych należy do najbardziej rozpowszechnionych środków ochrony przed
dotykiem bezpośrednim. Powinno ono być dokonane w sposób i z zastosowaniem właściwych mate-
riałów izolacyjnych zapewniających:
" pokrycie całkowite wszystkich części czynnych urządzeń i elementów instalacji;
" odpowiednią trwałość mechaniczną, przy czym usunięcie izolacji jest możliwe tylko przez jej
świadome zniszczenie;
" odporność na długotrwałe narażenia występujące w czasie eksploatacji wywołane oddziały-
waniami elektrycznymi, mechanicznymi, termicznymi i chemicznymi.
Ochrona przez umieszczenie części czynnych urządzeń i elementów instalacji poza zasięgiem
ręki polega na takim ich oddaleniu od miejsc, w których może się znalez
ć człowiek, aby nie było moż-
liwe niezamierzone dotkniecie ich przez człowieka. Dwie części uważa się za jednoczesne dostępne,
jeżeli znajdują się one w odległości od siebie nie większej niż 2,5 m (rysunek 5.2).
250
250
125
75
Rys. 5.2. Zasięg ręki (wymiary w cm)
Jeżeli w warunkach normalnych wykonuje się pewne czynności przy użyciu przedmiotów prze-
wodzących o dużej objętości lub długości, to wymagane minimalne odległości powinny być powięk-
szone z uwzględnieniem wymiarów tych przedmiotów.
Ten sposób ochrony jest stosowany w elektroenergetycznych liniach napowietrznych z przewodami nieizolowa-
nymi, przy przewodach jezdnych trakcji oraz przewodach zasilających niektóre suwnice.
Ochrona przez zastosowanie barier (przeszkód) powinna uniemożliwiać nie-zamierzone niebez-
pieczne zbliżenie do części czynnych lub dotknięcie ich podczas eksploatacji. Bariery powinny być
chronione przed przypadkowym ich usunięciem lub przesunięciem. Wykonanie takich działań
w sposób świadomy, bez użycia kluczy lub narzędzi, powinno być jednak możliwe. Bariery jako środek
ochrony przeciwporażeniowej powinny być stosowane wyjątkowo, w pomieszczeniach ruchu elek-
trycznego, na stanowiskach prób itp.
Ochrona przez stosowanie barier oraz umieszczenie części czynnych poza zasięgiem ręki sta-
nowi jedynie ochronę częściową. Środki te mogą być wykorzystane w wyjątkowych przypadkach.
Jeżeli możliwe jest nieskuteczne działanie zastosowanych środków ochrony przed dotykiem bez-
pośrednim oraz mogą wystąpić bardzo groz
ne skutki wywołane nieostrożnością użytkowników urzą-
dzeń, wynikającą z niekorzystnych warunków środowiskowych sprzyjających porażeniom, to uzasad-
nione jest stosowanie uzupełniających środków ochrony w postaci wysokoczułych urządzeń ochron-
nych różnicowoprądowych (wyłączników), o znamionowych prądach wyzwalających nie większych niż
30mA. Wyłączniki te nie mogą być jedynym środkiem ochrony przed dotykiem bezpośrednim.
11
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
5.3. OCHRONA PRZED DOTYKIEM POŚREDNIM
5.3.1. Ochrona przez zastosowanie samoczynnego szybkiego wyłączenia zasilania
5.3.1.1. Sieci typu TN
W sieciach typu TN szybkie wyłączenie zasilania może być zrealizowane przez zastosowanie
urządzeń zabezpieczających:
" przetężeniowych (nadprądowych), takich jak bezpieczniki i wyłączniki,
" urządzeń różnicowoprądowych.
Wszystkie części przewodzące urządzeń powinny być połączone z uziemionym punktem sieci za
pomocą przewodów ochronnych PE i/lub przewodów ochronne--neutralnych PEN.
Skuteczność działania zabezpieczeń określa warunek samoczynnego wyłączę nią zasilania
ZsIa d" U0
w którym:
ZS  impedancja pętli zwarciowej,
Ia  prąd zapewniający szybki< zadziałanie urządzenia wyłączającego,
U0  napięcie znamionowe sieci względem ziemi.
Wartości prądów Ia dla urządzeń odbiorczych I klasy ochronności ręcznych lub przenośnych
przeznaczonych do ręcznego przemieszczania w czasie użytkowa nią, zasilanych bezpośrednio lub
za pośrednictwem gniazd wtyczkowych, powinny zapewniać zadziałanie urządzeń ochronnych prze-
rywających zasilanie. W innych przypadkach czas ten nie powinien przekraczać 5s. Przy stosowaniu
urządzeń ochronnych różnicowoprądowych prąd Ia = 2I"n dla urządzeń w wykonaniu normalnym oraz
Ia = I"n dla urządzeń selektywnych.
Urządzenia ochronne instaluje się w przewodach fazowych (liniowych) L Mogą one być stosowane, choć nie za-
leca się ich stosowania, w przewodach neutralnych N. W przewodach PEN oraz PE nie mogą być stosowane
żadne urządzeni; ochronne przerywające ciągłość tych przewodów. Dopuszcza się niekiedy możliwość przerywa-
nia ciągłości przewodów ochronnych, lecz czynność ta musi dotyczyć również przewodów fazowych, przy czym
przerywanie przewodów ochronnych powinno następować póz
niej niż przewodów fazowych, a połączenie prze-
wodów ochronnych powinno następować wcześniej niż przewodów fazowych (zapewnia ti odpowiednia konstruk-
cja wtyczki i gniazda wtyczkowego). Dopuszcza się jednak jednoczesne przerywanie przewodów za pomocą wy-
łączników samoczynnych.
W sieciach typu TN-C przewód PEN pełni funkcję przewodu neutralnego i ochronnego.
W przypadku przerwy w ciągłości tego przewodu może powstać znaczne niebezpieczeństwo poraże-
niowe. Z tego względu sieci typu TN-C mogą; być stosowane tylko przy ułożeniu przewodów na stałe,
a przekrój przewodów PEP nie powinien być mniejsze niż 10mm2 Cu lub 16mm2 Al. Sieci typu TN-C ni
mogą być stosowane wówczas, gdy przekrój przewodów jest mniejszy od podanych oraz
w instalacjach odbiorników ruchomych. W tym przypadku dopuszcza się stosowanie jedynie sieci typu
TN-S.
Tabela 5.1. Prądy Ia zapewniające szybkie działanie bezpieczników o charakterystykach zwłocznych typu gL.
Prądy zadziałania bezpieczników w czasie do
Prąd znamionowy
0,2 s 0,4 s 5s
bezpiecznika Inb [A]
Ia,A Ia/Inb la, A la/ Inb la, A Ia/Inb
6 6010508,3284,7
10 100 10 84 8,4 47 4,7
16 148 9,3 130 8,1 72 4,6
20 190 9,5 165 8,3 88 4,4
25 250 10 220 8,8 120 4,8
32 330 10,3 280 8,8 156 4,9
63 750 11,9 630 10,0 350 5,5
80 970 12,1 820 10,2 450 5,6
100 1300 13,0 1100 11,0 580 5,8
200 2700 13,5 2300 11,5 1300 6,5
500 7900 15,8 6700 13,4 3500 7,0
12
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
Urządzenia ochronne różnicowoprądowe nie powinny być stosowane w sieciach o układzie TN-C.
Przykłady zastosowania zabezpieczeń przez samoczynne wyłączenie zasilania. W sieci
o napięciu znamionowym względem ziemi 230V czasy wyłączania przy stosowaniu odbiorników ręcz-
nych i przenośnych I klasy ochronności nie powinny przekraczać 0,4 s.
L1
L2
L3
N
PE
gL WT
I 16A 16A
1 2 3
Rys. 5.3. Ochrona przed dotykiem pośrednim w sieci TN-S: układy samoczynnego szybkiej wyłączenia zasilania
za pomocą wyłącznika różnicowoprądowego (I), bezpieczników (2) i wyłącznika (3). WT  Wyzwalacz termiczny
5.3.1.2. Sieci typu TT
Ochrona przed dotykiem pośrednim w sieciach typu TT może być zrealizowana przez zastosowanie urządzeń
zabezpieczających:
" przetężeniowych (nadmiarowych),
" różnicowoprądowych.
W przypadku, w którym nie mogą być stosowane lub są nieskuteczne wymienione urządzenia,
mogą być zastosowane urządzenia (wyłączniki) ochronne napięciowe.
a)
b)
L1
L1
L2
PEN
L3
PEN
1 11 1
1
d)
c)
L1
L1
L2 L+
L3
L2 M
L1
L3 L2 L-
L3
1
PEN
1 1
2
Rys. 5.4. Ochrona przed dotykiem pośrednim w sieci typu TN-C: a, b) prądu przemiennego trójfazowego; c) jed-
nofazowego; d) prądu stałego. 1  urządzenia zabezpieczające zapewniające szybkie wyłączenie zasilania
w przypadku uszkodzeń stwarzających zagrożenie porażeniowe, 2  odbiorniki II klasy ochronności.
13
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
Działanie urządzeń ochronnych uważa się za skuteczne, jeżeli jest spełniony warunek:
RAIa < 50
w którym RA  suma rezystancji uziemienia uziomu i przewodu ochronnego części przewodzą-
cych, &!.
Prąd Ia zapewniający odpowiednio szybkie samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego za-
leży od rodzaju zastosowanych urządzeń. Przyjęto, że:
" dla urządzeń różnicowoprądowych zwykłych Ia = I"N
" dla kilku (N) urządzeń różnicowoprądowych przyłączonych do wspólnego uziomu ochronnego
N
I =
A "I"ni
i=1
" dla urządzeń różnicowoprądowych typu S, selektywnych, Ia = 2I"N przy stosowaniu wyłączni-
ków różnicowoprądowych selektywnych w sieciach rozdzielczych dopuszcza się pewną zwłokę cza-
sową, nie przekraczającą jednak 1s.
" dla urządzeń przetężeniowych o zależnej charakterystyce prądowo-czasowej prąd Ia jest prą-
dem zapewniającym samoczynne wyłączenie z czasem nie dłuższym niż 5s;
" dla urządzeń przetężeniowych o działaniu bezzwłocznym (wyłączników) prąd Ia jest najmniej-
szą wartością prądu zapewniającego bezzwłoczne wyłączenie.
a) b)
L1
L1
L2
L2
L3
L3
N
1
1 1 1 1
2
c)
L+
M
L-
1
Rys. 5.5. Ochrona przed dotykiem pośrednim w sieci typu TT: a, b) prądu przemiennego; c) prądu stałego.
1  urządzenia zabezpieczające zapewniające szybkie wyłączenie zasilania w przypadku uszkodzeń stwarzają-
cych zagrożenie porażeniowe, 2  odbiornik II klasy ochronności.
Skuteczne działanie urządzeń ochronnych przetężeniowych o dużych, a nawet umiarkowanych
prądach znamionowych wymaga bardzo małych rezystancji RA, rzędu dziesiętnych części oma. Wyni-
ka stąd bardzo ograniczony zakres zastosowania tego typu urządzeń. Mogą być one stosowane
w urządzeniach o niewielkich mocach i prądach znamionowych, przy równoczesnym zapewnieniu
bardzo małych rezystancji RA.
14
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
Jeżeli nie może być spełniony warunek zapewniający samoczynne wyłączenie zasilania
w wymaganym, odpowiednio krótkim czasie, należy wykonać dodatkowe miejscowe połączenie wy-
równawcze obejmujące nie tylko wszystkie części przewodzące jednocześnie dostępnych urządzeń
stałych i części przewodzące obce, lecz także metalowe zbrojenia konstrukcji.
W sieciach typu TT przede wszystkim urządzenia różnicowoprądowe zapewniają skuteczną
ochronę przeciwporażeniową przed dotykiem pośrednim bez konieczności spełnienia trudnych warun-
ków technicznych, niezależnie od wartości mocy zainstalowanych odbiorników i urządzeń.
5.3.1.3. Sieci typu IT
W sieciach typu IT ochrona przed dotykiem pośrednim może być zrealizowana przez zastosowa-
nie następujących środków zabezpieczających:
" urządzenia do kontroli stanu izolacji,
" urządzenia różnicowoprądowego,
" urządzenia (wyłącznika) napięciowego.
a)
L1
L2
L3
PE
1 1 1
Z
UKSI
<
b)
L1
L2
L3
N
PE
1 1
Z
UKSI
<
c)
L1
L2
L+
L3
M
L2 L1
L3
L-
1
Rys. 5.6. Ochrona przed dotykiem pośrednim w sieci typu IT: a, b) prądu przemiennego; c) prądu stałego
1  urządzenia zabezpieczające zapewniające szybkie wyłączenie zasilania w przypadku uszkodzeń stwarzają-
cych zagrożenie porażeniowe, 2  odbiorniki II klasy ochronności, UKSI  urządzenie do kontroli stanu izolacji,
CC  przewody wyrównawcze miejscowe
15
@KEMOR
CC
CC
CC
APARATY ELEKTRYCZNE
Wymagania szczegółowe dotyczące ochrony mogą być sformułowane następująco:
1. Żaden z przewodów czynnych ani przewód neutralny nie może być uziemiony bezpośrednio.
2. Wszystkie przewodzące części dostępne powinny być uziemione indywidualnie, grupowo lub
zbiorowo.
3. Rezystancje uziemień RA i największe wartości prądów jednofazowych dozie-mień powinny
być na tyle małe, aby był spełniony warunek
R Ik1 d" 50
A
w którym:
RA  rezystancja uziemienia części przewodzących dostępnych,
Ik1  prąd pojedynczego zwarcia z ziemią.
4. Sieci IT powinny być wyposażone w urządzenia do kontroli stanu izolacji; urządzenia te po-
winny sygnalizować lub powodować wyłączenie sieci w przypadku występowania pojedynczego zwar-
cia do uziemionych części przewodzących lub zmniejszenia się rezystancji izolacji poniżej ustalonej
wartości. Gdy pierwsze zwarcie jednofazowe nie powoduje wyłączenia sieci, wówczas powinno ono
być usunięte w możliwie najkrótszym czasie.
Czas ten nie jest jednak zdefiniowany, co w zasadzie oznacza możliwość długotrwałej pracy sieci
z jednofazowym doziemieniem. W takich warunkach nie można wykluczyć powstania drugiego zwar-
cia. Wówczas radykalnie ulegają zmianie warunki bezpieczeństwa porażeniowego, a urządzenia
ochronne powinny spowodować szybkie samoczynne wyłączenie zasilania.
Powinny być spełnione następujące warunki:
" w sieciach bez przewodu neutralnego
3U0
ZS d"
2Ia
" w sieciach z przewodem neutralnym
U0
Z'S d"
2Ia
w których:
Zs  impedancja pętli zwarcia obejmująca przewód fazowy i prze-wód ochronny obwo-
du,
Zs  impedancja pętli zwarcia obejmująca przewód neutralny i przewód ochronny ob-
wodu,
Ia  prąd zapewniający zadziałanie urządzenia ochronnego w określonym czasie lub
w czasie nie dłuższym niż 5 s w przypadku, w którym taki czas jest dopuszczalny.
Impedancja 2ZS, jest największą impedancja pętli zwarcia równą sumie impedancji przewodów
fazowych do poszczególnych miejsc zwarcia i impedancji uziemień chronionych urządzeń lub przewo-
dów ochronnych miedzy punktami zwarcia. Podobne znaczenie ma impedancja Zs , przy czym zakłada
się, że jedno zwarcie występuje do przewodu fazowego, a drugie do przewodu neutralnego.
5.3.2. Ochrona przez zastosowanie urządzeń II klasy ochronności
Urządzenia II klasy ochronności powinny mieć izolację części czynnych wykonaną w taki sposób,
aby uszkodzenie jej w sposób wywołujący zagrożenie porażeniowe było bardzo mało prawdopodobne.
Urządzenia tej klasy muszą mieć izolację podwójną, wzmocnioną lub też wykonaną w inny sposób,
lecz zapewniający sto-pień bezpieczeństwa nie mniejszy niż urządzenia o izolacji podwójnej. Urzą-
dzenia elektryczne, w których części czynne mają izolację tylko podstawową, powinny być osłonięte
obudową izolacyjną o odpowiedniej wytrzymałości elektrycznej, mechanicznej i termicznej, zapewnia-
jącej stopień ochrony co najmniej IP2X. Dostęp do części czynnych znajdujących się w obudowie jest
możliwy tylko przy użyciu narzędzi. Części znajdujące się wewnątrz obudowy izolacyjnej nie powinny
być połączone z przewodem ochronnym.
16
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
c)
1
a) b)
1 1
2
4
2
5
3
Rys. 5.7. Przykłady (a, b, c) wykonania izolacji urządzeń II klasy ochronności
1  części czynne, 2 - izolacja podstawowa, 3  izolacja dodatkowa, 4  izolacja wzmocniona, 5  obudowa izo-
lacyjna
Urządzenia II klasy ochronności oznacza się symbolem . Mogą one być stosowane we wszystkich układach sieci,
chyba że normy szczegółowe stanowią inaczej. Przykładowo norma PN-91/E-05009 w arkuszach grupy 7 doty-
czących wymagań w obiektach i pomieszczeniach specjalnych wprowadza pewne ograniczenia.
Przewody i kable zasilające urządzenia II klasy ochronności powinny mieć również odpowiednią
izolację podwójną lub wzmocnioną; mogą to być np. przewody oponowe.
5.3.3. Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska
Ten środek ochrony może być stosowany w pomieszczeniach o izolacyjnej podłodze i ścianach.
Ma on zapobiegać równoczesnemu dotknięciu części przewodzących Które mogą mieć różne napię-
cia (potencjały) w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej części czynnych. Wymaganie to uznaje
się za spełnione, jeżeli stanowisko ma podłogę i ściany izolowane, a rezystancja stanowiska jest nie
mniejsza niż 50k&! w przypadku instalacji o napięciu znamionowym nie przekraczającym 500V prądu
przemiennego lub 750V prądu stałego oraz nie mniejsza niż 100k&! przy wyższym napięciu znamio-
nowym instalacji, a także jeżeli jest spełniony jeden z poniższych warunków:
" oddalenie między częściami przewodzącymi jest nie niniejsze niż 2m, przy czym odległość ta
może być zmniejszona do 1,25m poza strefą zasięgu ręki; oznacza to, że w normalnych warunkach
człowiek nie powinien być w stanie dotknąć dwóch obudów urządzeń elektrycznych lub jednej obudo-
wy i obcej części przewodzącej;
" umieszczenie skutecznych barier między częściami przewodzącymi zwiększającymi odległość
na drodze równoczesnego dotyku;
" izolowanie części przewodzących obcych w sposób zapewniający zadowalającą wytrzymałość
mechaniczną i elektryczną (2000V).
L1 L2 L3 N PE
>1,25
m
Bariera
2,0m
e"
Rys. 5.8. Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska; podłoga i ściany izolacyjne
Na stanowiskach izolowanych nie mogą być stosowane urządzenia I klasy ochronności zasilane
z zewnątrz linią z przewodami ochronnymi, nie mogą być prowadzone przewodzące rurociągi instala-
cji ani też nie mogą występować inne uziomy naturalne lub sztuczne.
Środowiskowe warunki pracy w pomieszczeniach powinny być takie, aby nie występowało, nawet
okresowo, zmniejszenie rezystancji stanowisk poniżej ustalonych wartości w wyniku zawilgocenia
ścian i podłogi czy z innych powodów.
17
@KEMOR
>2,0m
APARATY ELEKTRYCZNE
5.3.4. ochrona przez zastosowanie nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych
Ten sposób ochrony ma uniemożliwić dotknięcie części przewodzących urządzeń elektrycznych
oraz części przewodzących obcych, które w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej urządzeń mo-
głyby się znalez
ć pod niebezpiecznym napięciem dotykowym. Warunek ten jest spełniony dzięki miej-
scowemu wyrównaniu potencjałów przez połączenie ze sobą wszystkich części przewodzących do-
stępnych jednocześnie. System połączeń wyrównawczych nie może się łączyć z żadnym uziemieniem
bezpośrednio ani poprzez żadne inne części przewodzące.
CC
Rys. 5.9. Ochrona przez zastosowanie miejscowych połączeń wyrównawczych; podłoga i ściany izolacyjne, CC 
przewód wyrównawczy miejscowy nieuziemiony
W tym układzie ochrony nie mogą być stosowane urządzenia I klasy ochronności z przewodami
ochronnymi PE. Ten sposób ochrony może stwarzać znaczne trudności techniczne i jako samodzielny
środek ochrony jest stosowany wyjątkowo.
5.3.5. Ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej
Ochrona ta polega na rozdzieleniu w sposób pewny obwodu zasilającego i odbiorczego (separo-
wanego), aby w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej w obwodzie separowanym nie wystę-
powały warunki zagrażające porażeniem elektrycznym. Zasilanie obwodu separowanego może być
dokonane za pomocą:
" transformatora separacyjnego,
" innego z
ródła zapewniającego separację elektryczną nie mniejszą niż pomiędzy uzwojeniem
pierwotnym i wtórnym transformatora separacyjnego, np. prądnicy napędzanej z innego z
ródła niż
elektryczne.
Napięcie zasilania obwodu separowanego nie może przekraczać 500V, a żadne części czynne
obwodu ani urządzenia zasilane z tego obwodu nie mogą być uziemione ani łączyć się z uziemionymi
przewodami ochronnymi innych obwodów.
W przypadku jednofazowego zwarcia do obudowy chronionego urządzenia i dotknięcia tej obu-
dowy przez człowieka popłynie prąd rażeniowy o wartości zależnej od pojemności i rezystancji izolacji
obwodu. W celu ograniczenia tego prądu do wartości uznawanych za bezpieczne zaleca się, aby
w separowanym obwodzie iloczyn napięcia znamionowego (w woltach) i łącznej długości przewodów
obwodu (w metrach) nie przekraczał 100000 i aby łączna długość tych przewodów nie przekraczała
500m.
b)
a)
230V
230V
Metal
Rys. 5.10. Ochrona przeciwporażeniowa przez separowanie odbiorników: a) przy jednym odbiorniku zasilanym
z obwodu w przeciętnych warunkach użytkowania; b) przy użytkowaniu odbiornika I klasy ochronności w po-
mieszczeniu o metalowej podłodze i ścianach, np. w metalowym zbiorniku
18
@KEMOR
>2,5m
APARATY ELEKTRYCZNE
230V
CC
Rys.5.11. Ochrona przeciwporażeniowa przez separowanie odbiorników przy większej niż l liczbie odbiorników
zasilanych z obwodu separowanego CC  przewód wyrównawczy
Ochrona przez separację elektryczną jest szczególnie skuteczna przy zasilaniu tylko jednego od-
biornika. W takim przypadku części przewodzące obwodu nie powinny być uziemione ani połączone
z przewodami ochronnymi prze-wodzących części obcych. Rozwiązanie to może być stosowane przy
użytkowaniu urządzenia elektrycznego o napięciu znamionowym wyższym niż napięcie bardzo niskie,
również w warunkach szczególnego zagrożenia.
W przypadku, gdy urządzenie odbiorcze jest użytkowane w pomieszczeniach o przewodzącej
podłodze i ścianach, np. w metalowych zbiornikach, obudowa urządzenia powinna być połączona
z przewodzącą podłogą.
Przy zasilaniu z obwodu separowanego więcej niż jednego urządzenia powinny być spełnione
następujące warunki:
" wszystkie części przewodzące dostępne urządzeń powinny być połączone miedzy sobą przez
nieuziemione izolowane przewody zapewniające wyrównanie potencjału wszystkich urządzeń; prze-
wody te nie mogą łączyć się z prze-wodami ochronnymi innych urządzeń ani z częściami przewodzą-
cymi obcymi;
" wszystkie gniazda wtyczkowe powinny mieć styki ochronne połączone z systemem przewo-
dów wyrównawczych;
" w przypadku podwójnego zwarcia części czynnych różnej biegunowości do przewodzących
części dostępnych, zainstalowane urządzenia ochronne po-winny zapewnić samoczynne wyłączenie
zasilania.
5.4. OCHRONA PRZED DOTYKIEM BEZPOŚREDNIM I POŚREDNIM
Jednoczesna ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim może być dokonana
w obwodach bardzo niskich napięć nie przekraczających napięć I zakresu równych odpowiednio 50V
dla prądu przemiennego i 120V dla prądu stałego, uznawanych za bezpieczne w przeciętnych warun-
kach użytkowania.
L1
L2
L3
N
PE
1
1
2
SELV
PELV FELV
Rys. 5.12. Urządzenia i obwody bardzo niskich napięć. 1 - transformator ochronny, 2  odbiornik III klasy
ochronności
19
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
W zależności od zastosowanych z
ródeł zasilania i innych uwarunkowań obwody bardzo niskich
napięć mogą być całkowicie izolowane względem ziemi lub też mogą łączyć się w różny sposób
z uziomami lub przewodami ochronnymi. W zależności od tego rozróżnia się układy bardzo niskich
napięć typu: SELV, PELV oraz FELV.
5.4.1. Ochrona przez zastosowanie bardzo niskiego napięcia SELV
Obwody bardzo niskiego napięcia SELV nie mogą mieć żadnych punktów połączonych z ziemią
ani z przewodami ochronnymi PE i PEN. Również części czynne i przewodzące dostępne obwodów
SELV nie powinny być połączone z uziemieniami i przewodami ochronnymi innych obwodów ani
z częściami przewodzącymi obcymi.
Obwody SELV powinny być zasilane z:
" transformatorów ochronnych,
" przetwornic maszynowych o izolacji uzwojeń równoważnej transformatorom ochronnym,
" baterii akumulatorów lub innych z
ródeł elektrochemicznych,
" generatorów napędzanych silnikami spalinowymi,
" urządzeń elektronicznych o takiej konstrukcji, że napięcia na zaciskach w czasie dotyku
w żadnych warunkach nie mogą przekroczyć napięć zakresu I.
L1
L2
L3
N
5
G
M 3
1
2
4
( )
G
( )
( ) ( )
Rys. 5.13. Różne możliwe z
ródła bardzo niskiego napięcia SELV oraz PELV
1  transformator ochronny, 2  przetwornica dwumaszynowa, 3  urządzenie elektroniczne, 4  bateria akumu-
latorów, 5  prądnica napędzana silnikiem spalinowym
Jeżeli do zasilania jest stosowany transformator o różnych napięciach znamio-nowych wtórnych,
to napięcie między dowolnymi zaciskami nie może przekroczyć 50 V.
Wtyczki i gniazda wtyczkowe obwodów SELV nie mogą pasować do gniazd i wtyczek innych ob-
wodów ani nie powinny mieć styków ochronnych.
Przewody obwodów SELV o napięciu izolacji odpowiednim do tych napięć (50V) powinny być
prowadzone:
" oddzielnie od innych obwodów,
" w dodatkowych osłonach izolacyjnych lub oddzielone od innych obwodów uziemionymi osło-
nami lub ekranami.
Obwody SELV mogą być prowadzone we wspólnym przewodzie wielożyłowym lub w oddzielnych
przewodach ułożonych w wiązce wówczas, gdy przewody obwodów SELV mają izolacje na napięcie
nie niższe niż najwyższe napięcie w grupie przewodów lub w przewodzie wielożyłowym. W obwodach
SELV powinny być stosowane odbiorniki m klasy ochronności.
a) b)
25V
0
12V
12V
25V
0V
50V 50V
Rys. 5.14. Transformatory ochronne z wyprowadzonymi zaczepami do zasilania obwodów SELV i PELV: a) układ
przydatny; b) nieprzydatny
20
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
Ochrona przed dotykiem bezpośrednim w urządzeniach i obwodach o napięciu do 25V prądu
przemiennego i 60 V prądu stałego w obwodach SELV użytkowanych w warunkach, w których nie wy-
stępują szczególnie niekorzystne narażenia środowiskowe, nie jest wymagana.
Przy wyższych napięciach ochronę tę realizuje się przez zastosowanie izolacji wytrzymującej na-
pięcie probiercze przemienne o wartości skutecznej 500V w ciągu l minuty lub wymagane jest stoso-
wanie osłon lub ogrodzeń o stopniu ochrony co najmniej IP2X.
5.4.2. Ochrona przez zastosowanie bardzo niskiego napięcia PELV
Wymagania dotyczące stosowanych z
ródeł zasilania oraz sposobów ułożenia przewodów insta-
lacji obwodów PELV są takie same jak w przypadku obwodów SELV. Gniazda wtyczkowe i wtyczki
również nie powinny pasować do gniazd i wtyczek innych obwodów, w tym SELV, ani obwodów o in-
nym napięciu.
Najbardziej istotna różnica między obwodami PELV i SELV polega na tym, że części czynne ob-
wodu PELV, tj. jeden przewód fazowy lub jeden biegun obwodu powinny być uziemione. Również
części przewodzące dostępne urządzeń i obwodów PELV powinny być uziemione.
Ochronę przed dotykiem bezpośrednim należy zapewnić przez:
" izolację wytrzymującą napięcie probiercze przemienne o wartości skutecznej 500V w ciągu
1 minuty,
" ogrodzenia lub obudowy (osłony) o stopniu ochrony co najmniej IP2X.
Nie jest konieczna ochrona przed dotykiem bezpośrednim, jeżeli urządzenie znajduje się w strefie
objętej wpływem połączenia wyrównawczego, a napięcie znamionowe nie przekracza:
" 25V prądu przemiennego lub 60 V prądu stałego nietętniącego, a urządzenia są użytkowane
w miejscach suchych,
" 6V prądu przemiennego lub 15 V prądu stałego nietętniącego w innych przypadkach.
5.4.3. Zastosowanie bardzo niskiego napięcia funkcjonalnego FELV
W niektórych obwodach ze względu na potrzeby technologiczne jest stosowane bardzo niskie
napięcie o wartościach nie przekraczających wartości napięć zakresu I. Napięcie takie nazywa się
bardzo niskim napięciem funkcjonalnym (FELV). W układach FELV nie podaje się specjalnych wyma-
gań dotyczących sposobów wykonania z
ródeł zasilania. Mogą to być m.in. transformatory obniżające
w zwykłym wykonaniu lub autotransformatory. W urządzeniach tych nie ma zadowalającego zabez-
pieczenia przed przeniesieniem się napięcia wyższego na stronę niższą. Układy FELV nie mogą być
zatem uznane za układy równie bezpieczne jak SELV lub PELV.
W układach FELV ochronę przed dotykiem bezpośrednim realizuje się przez zastosowanie:
" izolacji spełniającej wymagania napięciowe obwodu pierwotnego (wyższego napięcia);
" obudów (osłon) o stopniu ochrony nie mniejszym niż IP2X; łatwo dostępne górne powierzch-
nie obudów powinny mieć stopień ochrony IP4X;
" umieszczenie urządzeń poza zasięgiem rąk.
Obudowy i ogrodzenia powinny być trwałe i stabilne, a ich otwarcie lub usunięcie może być do-
konane tylko w sposób świadomy przy użyciu kluczy lub narzędzi.
Ochrona przed dotykiem pośrednim w układach FELV (rys. 8.20) może być zrealizowana przez:
" połączenie części przewodzących dostępnych urządzeń obwodu FELV z uziemionymi prze-
wodami obwodu pierwotnego PE lub PEN, wyposażonego w urządzenia powodujące samoczynne
szybkie wyłączenie zasilania;
" połączenie części przewodzących dostępnych urządzeń obwodu FELV z nieuziemionymi
przewodami wyrównawczymi obwodu pierwotnego, w którym ochrona przed dotykiem pośrednim jest
wykonana przez separację elektryczną.
21
@KEMOR
APARATY ELEKTRYCZNE
L1
L2
L3
N
PE
1
1
2
CC
3 3
3
Rys. 5.15. Przykłady zasilania i sposoby rozwiązania ochrony przed dotykiem poślednim w obwodach FELV
1  transformator obniżający, 2  transformator separacyjny, 3  odbiorniki, CC  przewody wyrównawcze nieu-
ziemione
22
@KEMOR